Немецкое влияние
Константин КОСМИНКОВ Николай ВАЛУЕВ Москва
Эта статья необычна для авиационных журналов. Необычна, во-первых, тем, что посвящена авиационной науке ~ области знания со своим специфическим и, надо признать, отнюдь не простым языком и поэтому трудно поддающейся описанию, рассчитанному на сравнительно широкий круг читателей. Во- вторых, тема работы касается малоизученного вопроса, вот уже более сорока лет вызывающего активный интерес историков авиации. Речь идет о том, каким образом и какие именно исследовательские работы по стреловидным крыльям и крыльям малого удлинения, проводившиеся в Германии в период второй мировой войны и представлявшие собой новое слово в аэродинамике, оказались в руках союзников, в том числе СССР, и как немецкие искания в этой области повлияли на, послевоенное развитие самолетостроения. До последнего времени хранившиеся в нашей стране документы по этой теме, были малодоступны для историков авиации. К сожалению, это обстоятельство послужило благоприятной почвой для появления в российской печати (да и не только в российской) целого ряда спекуляций и фальсификаций, что и явилось толчком, побудившим авторов провести свое исследование, которое базировалось на доступных им подлинных документах, научных публикациях, а также внушающих доверие литературных источниках и воспоминаниях свидетелей событий.
Из известного справочника «Реактивные самолеты мира» (Green W., Cross R. The jet aircraft of the world, London, 1955) о советском истребителе МиГ-15, который наряду с американским F-86 Sabre являлся первым серийным самолетом со стреловидным крылом: «Своей конструкцией истребитель МиГ-15 много обязан немецким исследованиям аэродинамики стреловидных крыльев, проведенным во время второй мировой войны, В конструкции самолета заметно сильное немецкое влияние). О самолете F-86: «Как и в случае с советским истребителем МиГ-15, при разработке одноместного истребителя F-86 Sabre были использованы данные немецких исследований аэродинамики стреловидных крыльев». Аналогичные высказывания о влиянии немецких исследовательских работ в области аэродинамики на развитие реактивных послевоенных самолетов можно встретить и во многих других справочниках и книгах по истории авиации. Но в чем конкретно выразилось это влияние и какова его «составляющая» в исследованиях проблем скоростной авиации, проводившихся в других странах в период второй мировой войны и после ее окончания, для широкого круга читателей, да и многих специалистов так и остается неясным. Тем более, что в самой Германии до окончания войны ни один самолет со стреловидным крылом в воздух не поднимался 1*.
Как уже ясно из сказанного выше, речь идет о немецких исследованиях в области аэродинамики больших скоростей и, в первую очередь, по стреловидным крыльям и крыльям малого удлинения, в частности треугольным. Но сначала немного об истории появления таких крыльев.
Сегодня стреловидное крыло у многих ассоциируется с реактивными околозвуковыми и сверхзвуковыми самолетами, что вполне естественно. Но так было не всегда. Само по себе стреловидное крыло не является чьим-то персональным изобретением — оно известно чуть ли не с рождения авиации. Чтобы убедиться в этом достаточно посмотреть на схему английского самолета D.5 (1910), построенного по проекту Джона Данна. Крылья бипланной коробки этого оригинального самолета имели стреловидность 30°. До середины 40-х годов в различных странах было построено множество летательных аппаратов самого различного класса и назначения со стреловидным и треугольным (или близким по форме к треугольному) крылом: от планеров и легких самолетов Александра Липпиша (Германия) и Бориса Ивановича Черановского (СССР) до дальних и тяжелых бомбардировщиков, таких, например, как двухмоторный ДБ-ЛК В. Н. Беляева (СССР, 1939) и четырехмоторный ХВ-35 фирмы Нортроп (США. 1946).
Характерной чертой, объединявшей эти аппараты, была их аэродинамическая компоновка. Все они выполнялись по схеме бесхвостка (или полубесхвостка) или летающее крыло. реже — в схеме утка. Стреловидность крыла использовалась исключительно как средство балансировки. то есть для необходимого сближения центра тяжести с точкой приложения равнодействующей подъемной силы (аэродинамическим фокусом). Практика тех лет вызвала потребность в научном рассмотрении физических особенностей обтекания летательных аппаратов со стреловидными крыльями, а также в создании пригодных для инженерного использования методов расчета их аэродинамики, динамики полета и прочности. Правда, все эти задачи не относились к разряду первоочередных проблем самолетостроения и аэродинамики тех лет и скорее воспринимались как экзотические, поскольку именно таковыми считались тогда летающие крылья, утки и бесхвостки. Магистральный путь развития авиации шел в рамках совершенствования традиционных схем самолета.
Хотя фронт научных исследований в области стреловидных крыльев вначале был весьма узок, первые результаты появились довольно скоро. Из них наиболее существенный, можно сказать фундаментальный, был получен в 1924 году в NACA известным впоследствии, а тогда еще сравнительно молодым ученым Максом Мунком (М. Munk). Примечательно. что Мунка в то время интересовали вопросы устойчивости самолетов со стреловидным крылом [1]. Полученный вывод имел столь важное значение, что о его сути следует сказать особо.
Мунк показал, что для стреловидных крыльев большого удлинения определяющей является только составляющая скорости, перпендикулярная передней кромке крыла, а продольная составляющая при отсутствии вязкости не оказывает никакого влияния на создание подъемной силы и аэродинамического сопротивления [2]. Впоследствии это положение сыграло определенную роль в осмыслении преимуществ стреловидного крыла при больших дозвуковых и сверхзвуковых скоростях.
Как любой теоретический вывод, отмеченный выше результат был получен Мунком в рамках принятой математической модели при определенных допущениях (несжимаемая среда, отсутствие вязкости, большое удлинение крыла). Поэтому, хотя его вывод и раскрывал физические основы явления, но не давал еще надежных для практики методов расчета обтекания компоновок летательных аппаратов в реальных
